天然氣化工培訓(xùn)課件

1、張雪蓮2021011646目錄目錄1我國天然氣化工利用現(xiàn)狀2天然氣化工利用新技術(shù)及產(chǎn)品3我國天然氣化工產(chǎn)業(yè)存在的問題及前景分析4對我國天然氣化工發(fā)展的建議天然氣的開發(fā)和利用已經(jīng)達(dá)到較高的水平，目前已占到一次能源消耗的25%，預(yù)計(jì)21世紀(jì)中葉還會增加到40%。天然氣化工在天然氣總消費(fèi)中占的比例只有5%，主要用于生產(chǎn)合成氨和甲醇。地球上有相當(dāng)豐富的天然氣資源030201世界天然氣發(fā)展現(xiàn)狀項(xiàng)目項(xiàng)目已累計(jì)產(chǎn)量已累計(jì)產(chǎn)量可采儲量可采儲量剩余資源量剩余資源量初始資源量初始資源量北美洲29.06.627345562拉丁美洲3.68.222272530歐洲8.18.213162023俄羅斯18.555.822

2、2250240270非洲2.411.723281530中東4.658.5115136120140亞洲4.215.031363540世界總量70.4164.0453527520595Cedligaz估算的全球天然氣常規(guī)資源量單位：1012m3我國擁有較為豐富的天然氣資源。我國天然氣消費(fèi)量持續(xù)增加0102我國天然氣發(fā)展?fàn)顩r我國天然氣消費(fèi)量持續(xù)增加我國天然氣化工利用現(xiàn)狀1天然氣化工天然氣化工是化學(xué)工業(yè)分支之一。是以天然氣為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品的工業(yè)，是燃料化工的組成部分，也可將天然氣化工歸屬于石油化工。天然氣化工一般包括天然氣的凈化分離、化學(xué)加工等。01天然氣脫硫02天然氣脫水天然氣的凈化分離醇胺法和砜

3、胺法脫硫 包括吸收、閃蒸、換熱及再生四個(gè)環(huán)節(jié) 醇胺法使用的是一乙醇胺、二乙醇胺、二異丙醇胺 20世紀(jì)80年代以后甲基二乙醇胺得到迅速發(fā)展主要脫硫方法的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域項(xiàng)目MEADEA砜胺-llMEDA醇胺含量/%15203030452050H2S含量/(mg/m3)5555CO2含量/%0.0050.0050.020.0050.02酸性氣體負(fù)荷(mol/mol)0.350.30.80.30.8選擇脫硫能力無幾乎無無有能耗高較高低低腐蝕性強(qiáng)強(qiáng)較弱較弱醇胺降解嚴(yán)重有有微脫有機(jī)硫能力差差好差烴溶解少少多少國內(nèi)已用領(lǐng)域天然氣,煉廠氣煉廠氣天然氣，合成氣天然氣,煉廠氣，克勞斯尾氣AMEA法：適用于壓力

4、較低二而對H2S，CO2凈化度要求較高的情況。BDEA法：適用于在較高的酸性氣體分壓下同時(shí)脫除H2S，CO2,C砜胺法：砜胺-ll型適用于需脫除有機(jī)硫及同時(shí)脫除H2S，CO2的情況DMDEA法：優(yōu)先用于需選擇脫除H2S的情況。通過以上比較，可以認(rèn)為這四類方法的適用范圍如下吸收法01天然氣制合成氨02天然氣制甲醇03天然氣制乙炔、炭黑天然氣化學(xué)加工現(xiàn)狀天然氣制合成氨主要工藝流程01傳統(tǒng)型蒸汽轉(zhuǎn)化制氨工藝階段02低能耗制氨工藝階段03裝置單系列產(chǎn)量最大化階段世界天然氣制合成氨技術(shù)發(fā)展概況我國目前有大型合成氨裝置共計(jì)34套生產(chǎn)能力約1000萬t/a，中型合成氨裝置55套,生產(chǎn)能力500萬t/a我國引

5、進(jìn)大型合成氨裝置的總生產(chǎn)能力為1000萬t/a,只占我國合成氨總能力的1/4左右，因此可以說我國氮肥工業(yè)主要是依靠自力更生建設(shè)起來的。我國的氮肥工業(yè)自20世紀(jì)50年代以來不斷發(fā)展壯大。目前合成氨產(chǎn)量已躍居世界第一位。主要下游產(chǎn)品為尿素和硝酸銨04020103我國天然氣制合成氨技術(shù)發(fā)展概況01我國合成氨的生產(chǎn)與消費(fèi)基本已經(jīng)達(dá)到供需平衡，在原料豐富的地區(qū)甚至出現(xiàn)供給過大的情況。我國天然氣制合成氨的消費(fèi)現(xiàn)狀01我國甲醇工業(yè)落后,起步于50年代，我國設(shè)計(jì)的最大甲醇裝置力只有80kt/a ,單系列裝置能力只有20 30k t / a。02滬天化廠建成了Lurgi低壓法甲醇裝置( 6000t / a),

6、開發(fā)了我國第一套現(xiàn)代低壓法甲醇工藝, 技術(shù)屬國內(nèi)先進(jìn)水平。03我國甲醇工業(yè)裝置多達(dá)50多個(gè)，大多為中小規(guī)模，產(chǎn)量低、能耗高、工藝落后，多數(shù)沿襲國外的高壓法，小部分改為中壓法。04近十年, 我國甲醇工藝技術(shù)的研究開發(fā)工作仍有很大的進(jìn)展,大型300kt/a甲醇裝置國產(chǎn)化技術(shù)開發(fā)等方面亦屬成績斐然。我國天然氣制甲醇技術(shù)發(fā)展概況國內(nèi)大多數(shù)甲醇裝置生產(chǎn)的甲醇產(chǎn)品無法與國外的相比, 雖然國內(nèi)甲醇的生產(chǎn)能力從表面上看已能滿足市場的需求,但因甲醇生產(chǎn)成本等原因, 我國甲醇依賴進(jìn)口的局面還會持續(xù)相當(dāng)長的一段時(shí)間。目前從總體來講, 世界甲醇的供需基本平衡, 但不同地區(qū)情況各異。根據(jù)目前現(xiàn)狀和今后的預(yù)測, 加拿大、

7、拉丁美州、東歐、中東、非洲、大洋洲這些國家和地區(qū)生產(chǎn)的甲醇供大于求, 是世界主要的出口國或地區(qū);而美國、西歐、亞洲這些國家和地區(qū)生產(chǎn)的甲醇供不應(yīng)求, 是主要進(jìn)口國或地區(qū)。0102天然氣制甲醇的消費(fèi)現(xiàn)狀01我國第一個(gè)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的天然氣部分氧化制乙炔的裝置1993年1月26日在四川長壽化工廠投料試車成功02近幾年來國外成功開發(fā)了熱裂法炭黑的生產(chǎn)工藝并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。國內(nèi)還未見熱裂法生產(chǎn)炭黑的報(bào)導(dǎo)。我國天然氣制乙炔、炭黑技術(shù)發(fā)展概況小結(jié):天然氣化工利用新技術(shù)及產(chǎn)品220世紀(jì)70年代的兩次石油危機(jī)大大刺激了天然氣化工的發(fā)展，受到以美國為首的發(fā)達(dá)國家的關(guān)注。直到20世紀(jì)90年代初，用天然氣合成烴的技術(shù)

8、才引起重視，并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。二次大戰(zhàn)期間,以煤為原料通過氣化工業(yè)合成的液體燃料在德國首次工業(yè)應(yīng)用。（GTL）030201天然氣制合成油我國天然氣化工產(chǎn)業(yè)存在的問題及前景分析3天然氣在供需市場分布不合理，上、下游發(fā)展不協(xié)調(diào)天然氣市場體制不完善天然氣基礎(chǔ)設(shè)施薄弱天然氣是國家統(tǒng)配商品技術(shù)仍處于中等水平能源需求旺盛，資源供需矛盾日益尖銳010402030506天然氣化工產(chǎn)業(yè)存在的問題對我國天然氣化工產(chǎn)業(yè)的前景分析資源較豐富： 近些年來，我國天然氣探明儲量大大超過石油并且我國鄰近的俄羅斯、中亞、中東、亞太四地區(qū)天然氣資源豐富，是世界天然氣的主要生產(chǎn)地和出口地，國內(nèi)外可利用的天然氣資源，為我國天然氣化

9、工發(fā)展提供了廣闊的前景。產(chǎn)品市場廣闊： 天然氣的主要化工產(chǎn)品合成氨、甲醇、化肥以及甲醇衍生物，在國內(nèi)都有廣闊的市場空間和發(fā)展?jié)摿Γ覈状甲越o率不足50%。主要原因是裝置規(guī)模太小，而且原料路線以煤為主，有競爭力的有效生產(chǎn)能力嚴(yán)重不足，這為以天然氣為原料大型甲醇廠的建設(shè)營造了空間。具備一定的發(fā)展基礎(chǔ) 經(jīng)過幾十年年的發(fā)展，我國天然氣化工生產(chǎn)已形成一定的規(guī)模，產(chǎn)品種類較多，依托現(xiàn)有基礎(chǔ)，充分利用國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，挖潛改造，發(fā)展我國天然氣化工是有優(yōu)勢的，潛力也是巨大的。甲烷化學(xué)科技開發(fā)有一定進(jìn)展 國內(nèi)作為天然氣綜合利用的重要課題，在“ 八五”期間就已列入國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，有幾十個(gè)單位在進(jìn)行研究開發(fā)工作，

10、領(lǐng)域涉及天然氣制合成氣新工藝、天然氣合成液體燃料、天然氣氧化偶聯(lián)制乙烯、天然氣一步法制甲醇或甲醛、天然氣芳構(gòu)制苯等。這些將為我國二十一世紀(jì)天然氣化工的發(fā)展開辟良好前景。對我國天然氣化工發(fā)展的建議4保護(hù)天然氣安全，夯實(shí)資源基礎(chǔ)： 近年來美國和歐洲大量購進(jìn)天然氣，國際天然氣市場將很快由買方市場轉(zhuǎn)向賣方市場。在不久的將來，我國天然氣安全將和石油安全一樣成為國家安全的重要組成部分。開發(fā)國際資源，取得安全、充足、穩(wěn)定的天然氣供應(yīng)，以及在政治、外交和軍事上的配合是維護(hù)天然氣安全的主要內(nèi)容。建立上、中、下游一體化的天然氣工業(yè)體系： 天然氣自身的特性決定了發(fā)展天然氣工業(yè)必須上、中、下游一體化協(xié)調(diào)發(fā)展。沒有上游

11、氣田探的天然氣儲量，就談不上中游的管網(wǎng)建設(shè)以及下游的綜合利用；沒有中游管網(wǎng)的建設(shè)，下游的天然氣市場就不能合理拓展，上游的儲量就長期得不到開發(fā)和利用，投入的資金將無法回收，從而影響企業(yè)天然氣開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。只有將氣田開發(fā)、管道建設(shè)和市場銷售有機(jī)結(jié)合起來，才能保障天然氣工業(yè)實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)，在我國經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。在中、西部靠近氣源的地區(qū)繼續(xù)發(fā)展化肥工業(yè) 合成氨和尿素仍將是中國天然氣的主要化工用戶。與煤、渣油生產(chǎn)合成氨工藝相比，在靠近氣源的中、西部地區(qū)發(fā)展天然氣制肥工業(yè)不僅有明顯的環(huán)保優(yōu)勢，而且也具備一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。同時(shí)，一定程度上也可緩解西氣“富余”問題，促進(jìn)中、西部落后地區(qū)的

12、經(jīng)濟(jì)建設(shè)。要加快天然氣化工利用技術(shù)的研究開發(fā)步伐目前，國外天然氣間接轉(zhuǎn)化新技術(shù)研究開發(fā)方興未艾， 有的技術(shù)已開始進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)階段，而我國在這方面的研究差距還較大。我國應(yīng)密切跟蹤國際天然氣化工利用新技術(shù)的開發(fā)動態(tài)，合理利用其成果，同時(shí)要加大國內(nèi)科研開發(fā)的力度，有重點(diǎn)地突破較有希望的科研成果，盡快轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。對于國內(nèi)已有一定科研基礎(chǔ)或成果的技術(shù)，如蒸汽轉(zhuǎn)化和部分氧化相結(jié)合的天然氣制合成氣、甲醇下游產(chǎn)品技術(shù)等， 要努力通過產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合，積極進(jìn)行科技攻關(guān)，盡快形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，爭取早日實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；對于一些前沿性技術(shù)，如天然氣制合成油、制低碳烯烴、制二甲醚、制芳烴等，我國應(yīng)將其列入國家重點(diǎn)科技攻關(guān)研究項(xiàng)目，集中力量，加快研究開發(fā)的步伐，爭取早日開發(fā)出具有國際競爭力、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，為我國天然氣化工的發(fā)展做好技術(shù)儲備。參考文獻(xiàn)： 關(guān)于天然氣化工利用的前景探索_李秀輝 天然氣化工的發(fā)展動向_陳賡良 天然氣化工的技術(shù)進(jìn)展